電子技術發(fā)展史概述

1、電子技術發(fā)展史概述電子技術是十九世紀末、 二十世紀初發(fā)展起來的新興技術。由于物理學的重大突破， 電子技術在二十世紀發(fā)展最為迅速，應用最為廣泛，成為近代科學技術發(fā)展的一個重要標志。從 20 世紀 60 年代開始，電子器件出現了飛速的發(fā)展，而且隨著微電子和半導體制造工藝的進步，集成度不斷提高。 CPLDFPGA、ARM、DSP、AD、DA、RAM 和 ROM 等器件之間的物理和功能界限正日趨模糊，嵌入式系統(tǒng)和片上系統(tǒng) (SOC)得已實現。以大規(guī)模可編程集成電路為物質基礎的 EDA 技術打破了軟硬件之間的設計界限，使硬件系統(tǒng)軟件化。這已成為現代電子設計的發(fā)展趨勢。現在，人們已經掌握了大量的電子技術方

2、面的知識， 而且電子技術還在不斷的發(fā)展著。這些知識是人們長期勞動的結晶。我國很早就已經發(fā)現電和磁的現象，在古籍中曾有“磁石召鐵”和“琥珀拾芥” 的記載。磁石首先應用于指示方向和校正時間，在韓非子和東漢王充著論衡兩書中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事業(yè)發(fā)展的需要， 我國在十一世紀就發(fā)明了指南針。在宋代沈括所著的夢溪筆談中有“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也”的記載。這不僅說明了指南針的制造，而且已經發(fā)現了磁偏角。直到十二世紀，指南針才由阿拉伯人傳入歐洲。在十八世紀末和十九世紀初的這個時期，由于生產發(fā)展的需要，在電磁現象方面的研究工作發(fā)展的很快。 庫侖在 1785 年首先從實

3、驗室確定了電荷間的相互作用力，電荷的概念開始有了定量的意義。編輯版 word1820 年，奧斯特從實驗時發(fā)現了電流對磁針有力的作用，揭開了電學理論的新的一頁。 同年，安培確定了通有電流的線圈的作用與磁鐵相似，這就指出了此現象的本質問題。 有名的歐姆定律是歐姆在1826年通過實驗而得出的。法拉第對電磁現象的研究有特殊貢獻，他在1831 年發(fā)現的電磁感應現象是以后電子技術的重要理論基礎。在電磁現象的理論與使用問題的研究上，楞次發(fā)揮了巨大的作用，他在1833 年建立確定感應電流方向的定則（楞次定則）。其后，他致力于電機理論的研究，并闡明了電機可逆性的原理。楞次在1844年還與英國物理學家焦耳分別獨立

4、的確定了電流熱效應定律（焦耳- 楞次定律）。與楞次一道從事電磁現象研究工作的雅可比在1834年制造出世界上第一臺電動機， 從而證明了實際應用電能的可能性。電機工程得以飛躍的發(fā)展是與多里沃 - 多勃羅沃爾斯基的工作分不開的。這位杰出的俄羅斯工程師是三相系統(tǒng)的創(chuàng)始者， 他發(fā)明和制造出三相異步電機和三相變壓器， 并首先采用了三相輸電線。 在法拉第的研究工作基礎上，麥克斯韋在 1864 年至 1873 年提出了電磁波理論。他從理論上推測到電磁波的存在，為無線電技術的發(fā)展奠定了理論基礎。 1888 年，赫茲通過實驗獲得電磁波，證實了麥克斯韋的理論。但實際利用電磁波為人類服務的還應歸功于馬克尼和波波夫。大

5、約在赫茲實驗成功七年之后， 他們彼此獨立的分別在意大利和俄國進行通信試驗，為無線電技術的發(fā)展開辟了道路。人類在自然界斗爭的過程中，不斷總結和豐富著自己的知識。電子科學技術就是在生產斗爭和科學實驗中發(fā)展起來的。1883 年美國編輯版 word發(fā)明家愛迪生發(fā)現了熱電子效應，隨后在1904 年弗萊明利用這個效應制成了電子二極管，并證實了電子管具有“閥門”作用，他首先被用于無線電檢波。 1906 年美國的德弗雷斯在弗萊明的二極管中放進了第三個電極柵極而發(fā)明了電子三極管， 從而建樹了早期電子技術上最重要的里程碑。 半個多世紀以來， 電子管在電子技術中立下了很大功勞；但是電子管畢竟成本高， 制造繁，體積大

6、，耗電多，從 1948 年美國貝爾實驗室的幾位研究人員發(fā)明晶體管以來， 在大多數領域中已逐漸用晶體管來取代電子管。 但是，我們不能否定電子管的獨特優(yōu)點，在有些裝置中，不論從穩(wěn)定性，經濟性或功率上考慮，還需要采用電子管。集成電路的第一個樣品是在1958 年見諸于世的。 集成電路的出現和應用，標志著電子技術發(fā)展到了一個新的階段。它實現了材料、元件、電路三者之間的統(tǒng)一；同傳統(tǒng)的電子元件的設計與生產方式、電路的結構形式有著本質的不同。隨著集成電路制造工藝的進步，集成度越來越高，出現了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路（例如可在一塊6mm 平方的硅片上制成一個完整的計算機） ，進一步顯示出集成電路的優(yōu)越性。隨著半

7、導體技術的發(fā)展和科學研究、 生產與管理等的需要， 電子計算機應時而興起，并且日臻完善。從 1946 年誕生第一臺電子計算機以來，已經經歷了電子管、晶體管、集成電路及超大規(guī)模集成電路四代，每秒運算速度已達10 億次?，F在正在研究開發(fā)第五代計算機（人工智能計算機）和第六代計算機（生物計算機），它們不依靠程編輯版 word序工作，而依靠人工智能工作。特別是七十年代衛(wèi)星計算機問世以來，由于它價廉、方便、可靠、小巧，大大加快了電子計算機的普及速度。數字控制和數字測量也在不斷大展和日益廣泛的應用。 數字控制機床和“自適應” 數字控制機床相繼出現。目前利用電子計算機對幾十臺乃至上百臺數字控制機床進行集中控制

8、（所謂“群控” ）也已經實現。在工業(yè)上晶體閘流管（即可控硅）也獲得廣泛應用，使半導體技術進入了強電領域。隨著生產和科學技術發(fā)展的需要， 電子技術得到高度發(fā)展和廣泛應用（如空間電子技術、生物醫(yī)學電子技術、信息處理和遙感技術、微波應用等），它對于社會生產力的發(fā)展， 也起這變革性的推動作用。電子水準是現代化的一個重要標志， 電子工業(yè)是實現現代化的重要物質技術基礎。電子工業(yè)的發(fā)展速度和技術水平， 特別是電子計算機的高度發(fā)展及其在生產領域中的廣泛應用，直接影響到工業(yè)、農業(yè)、科學技術和國防建設，關系著社會主義建設的發(fā)展速度和國家的安危；也直接影響到億萬人民的物質、 文化生活，關系著廣大群眾的切身利益。電子

9、技術的發(fā)展，不僅僅體現在電子器件和電子產品的進步上，在電子產品的開發(fā)和加工工藝上有，也取得了革命性的變化。1947 年 12 月，美國 Bell 實驗室的 Shockley、Bardeen和 Brattain等人發(fā)明了晶體三極管。晶體管相較于真空管具有顯著的優(yōu)越性能，因此晶體管促進并帶來了“固態(tài)革命”，進而推動了全球范圍內的半導體電子工業(yè)?，F代電子技術的發(fā)展，由此拉開了序幕。編輯版 word對于由晶體管構成的分立元件電路， 過去的設計者更多的將注意力集中在晶體管內的電流及管腳間的電壓的計算上。 隨著集成電路的發(fā)明和大規(guī)模集成電路生產的關鍵技術問題的解決， 設計者開始騰出更多的精力進行上層的邏輯

10、設計， 從而使較復雜的電路的發(fā)明成為了可能。大規(guī)模集成電路和超大大規(guī)模集成電路的出現， 為微型計算機的誕生創(chuàng)造了條件。微型計算機的應用使得電子技術開發(fā)方式發(fā)生了根本的變化。近 50 年來，微電子技術和其他高科技技術的飛速發(fā)展，致使工業(yè)、農業(yè)、科技和國防等領域發(fā)生了令人矚目的變革。與此同時，電子技術也改變著人們的日常生活。 收音機、電視機、高保真度音響、 DVD 播放機、通信設備（程控電話機、移動通信機）、個人計算機等大量的電子產品，幾乎成為人們生活中不可缺少的部分。我國微電子產業(yè)起步于 1965年經過 40 多年的發(fā)展，現已初步形成了包括材料、設計、制造、封裝共同發(fā)展的產業(yè)鏈。改革開放以來，由

11、于境外大量集成電路設計公司和芯片制造公司的涌入以及國家對集成電路高技術產業(yè)的政策支持，使我國微電子產業(yè)(集成電路產業(yè))進入了高速成長期。中國集成電路需求占世界需求份額從 2000年的 69上升到 2007年的 301。我國很早就已經發(fā)現電和磁的現象，在古籍中曾有“磁石召鐵”和“琥珀拾芥” 的記載。磁石首先應用于指示方向和校正時間， 在韓編輯版 word非子和東漢王充著論衡兩書中提到的“司南”就是指此。以后由于航海事業(yè)發(fā)展的需要， 我國在十一世紀就發(fā)明了指南針。 在宋代沈括所著的夢溪筆談中有“方家以磁石磨針鋒，則能指南，然常微偏東，不全南也”的記載。這不僅說明了指南針的制造，而且已經發(fā)現了磁偏角

12、。直到十二世紀，指南針才由阿拉伯人傳入歐洲。在十八世紀末和十九世紀初的這個時期，由于生產發(fā)展的需要，在電磁現象方面的研究工作發(fā)展的很快。 庫侖在 1785 年首先從實驗室確定了電荷間的相互作用力，電荷的概念開始有了定量的意義。1820 年，奧斯特從實驗時發(fā)現了電流對磁針有力的作用，揭開了電學理論的新的一頁。 同年，安培確定了通有電流的線圈的作用與磁鐵相似，這就指出了此現象的本質問題。 有名的歐姆定律是歐姆在1826年通過實驗而得出的。法拉第對電磁現象的研究有特殊貢獻，他在1831 年發(fā)現的電磁感應現象是以后電子技術的重要理論基礎。在電磁現象的理論與使用問題的研究上，楞次發(fā)揮了巨大的作用，他在1

13、833 年建立確定感應電流方向的定則（楞次定則）。其后，他致力于電機理論的研究，并闡明了電機可逆性的原理。楞次在1844 年還與英國物理學家焦耳分別獨立的確定了電流熱效應定律（焦耳- 楞次定律）。與楞次一道從事電磁現象研究工作的雅可比在1834 年制造出世界上第一臺電動機， 從而證明了實際應用電能的可能性。電機工程得以飛躍的發(fā)展是與多里沃- 多勃羅沃爾斯基的工作分不開的。這位杰出的俄羅斯工程師是三相系統(tǒng)的創(chuàng)始者，他發(fā)明和制造出三相異步電機和三相變壓器， 并首先采用了三相輸電線。 在法拉第的研究編輯版 word工作基礎上，麥克斯韋在 1864 年至 1873 年提出了電磁波理論。 1888 年，

14、赫茲通過實驗獲得電磁波，證實了麥克斯韋的理論。但實際利用電磁波為人類服務的還應歸功于馬克尼和波波夫。 大約在赫茲實驗成功七年之后，他們彼此獨立的分別在意大利和俄國進行通信試驗， 為無線電技術的發(fā)展開辟了道路。人類在自然界斗爭的過程中，不斷總結和豐富著自己的知識。電子科學技術就是在生產斗爭和科學實驗中發(fā)展起來的。1883 年美國發(fā)明家愛迪生發(fā)現了熱電子效應，隨后在1904 年弗萊明利用這個效應制成了電子二極管，并證實了電子管具有“閥門”作用，他首先被用于無線電檢波。 1906 年美國的德弗雷斯在弗萊明的二極管中放進了第三個電極柵極而發(fā)明了電子三極管， 從而建樹了早期電子技術上最重要的里程碑。 半

15、個多世紀以來， 電子管在電子技術中立下了很大功勞；但是電子管畢竟成本高， 制造繁，體積大，耗電多，從 1948 年美國貝爾實驗室的幾位研究人員發(fā)明晶體管以來， 在大多數領域中已逐漸用晶體管來取代電子管。 但是，我們不能否定電子管的獨特優(yōu)點，在有些裝置中，不論從穩(wěn)定性，經濟性或功率上考慮，還需要采用電子管。集成電路的第一個樣品是在1958 年見諸于世的。 集成電路的出現和應用，標志著電子技術發(fā)展到了一個新的階段。它實現了材料、元件、電路三者之間的統(tǒng)一；同傳統(tǒng)的電子元件的設計與生產方式、電路的結構形式有著本質的不同。隨著集成電路制造工藝的進步，集成度越來越高，出現了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路（例如可

16、在一塊編輯版 word6mm 平方的硅片上制成一個完整的計算機） ，進一步顯示出集成電路的優(yōu)越性。隨著半導體技術的發(fā)展和科學研究、 生產與管理等的需要， 電子計算機應時而興起，并且日臻完善。從 1946 年誕生第一臺電子計算機以來，已經經歷了電子管、晶體管、集成電路及超大規(guī)模集成電路四代，每秒運算速度已達 10 億次?，F在正在研究開發(fā)第五代計算機（人工智能計算機）和第六代計算機（生物計算機） ，它們不依靠程序工作，而依靠人工智能工作。特別是七十年代衛(wèi)星計算機問世以來，由于它價廉、方便、可靠、小巧，大大加快了電子計算機的普及速度。數字控制和數字測量也在不斷大展和日益廣泛的應用。 數字控制機床和“自適應” 數字控制機床相繼出現。目前利用電子計算機對幾十臺乃至上百臺數字控制機床進行集中控制（所謂“群控” ）也已經實現。 在工業(yè)上晶體閘流管（即可控硅）也獲得廣泛應用，使半導體技術進入了強電領域。隨著生產和科學技術發(fā)展的需要， 電子技術得到高度發(fā)展和廣泛應用（如空間電子技術、生物醫(yī)學電子技術、信息處理和